微小型軸類零件加工微細軸車銑精度分析儀器

微細軸車銑精度分析
  形成微小型軸類零件加工誤差的主要原因是微小軸的剛度
較差，加工過程的切削力會引起軸的變形從而導致圓柱度誤差。通
過對鋁合金這種材料進行車銑加工試驗來研究圓柱度誤差在不同的
工件直徑、切削參數(shù)下的變化規(guī)律，并用得到的數(shù)據(jù)進行多元線性
回歸分析，對加工誤差進行預測，與神經(jīng)網(wǎng)絡的預測結果進行比較
.獲得精度相對較高的預側方法。

  由于完整加工在運動生成與變換、動力學影響因素與作用
結果等方面遠比常規(guī)加工復雜，其運動與動力學特性不能川現(xiàn)有的
理論解釋，目前的加工過程，伶迫存在加工工藝路線和參數(shù)制定困
難等現(xiàn)象，限制了多工序集成的綜合加工精度高、加工質量一致性
好、加工效率高等原理優(yōu)勢的充分發(fā)揮。因此，為保證多工序集成
加工質量的可靠性與健壯性，在未來的研究中，有必要對完錐加工
過程的運動與動力學特性展開進一步的深人研究。

  此外，走刀順序也影響零件的加工質量。仍以細長軸為例
，盡什采用車銑方法加工細長軸產(chǎn)生的變形比車削改善了很多，但
隨著工件直徑的減小，長徑比增大，仍會出現(xiàn)一定程度的變形。按
常規(guī)的加工方法，采用小切削用量順向切削，加工質量并不理想，

達不到期望的較高的加工精度和較低的表面粗糙度位，最重要的是
有一定程度的變形情況。試驗證明，采用與常規(guī)切削法方向正好相
反的反向切削，即從床頭向尾座方向進給，加工的細長軸則很好地
解決了變形問題。另外，還可采用先順切削再反向切削的方法，也
能很好地解決變形問題，但切削時間有所增加;效率下降。

  目前國內(nèi)外對車銑加工工藝的研究多集中于其運動學模型
、切削力模型及加工表面形貌的研究，對車銑刀具磨損的檢側也僅
僅通過少I-MAI的試驗，建立了與切削長度有關的較為單一的銑刀
磨損曲線。通過對大量文獻資料的查找，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)外尚無學者
對車銑過程中刀具磨擬與工藝參數(shù)選擇進行過系統(tǒng)和理論上的分析
與研究，特別是微小型車銑加工過程中立銑刀磨損特點及刀具磨損
規(guī)律。
  針對車銑工藝的刀具磨損分析并建立刀具壽命評估方程，
這一研究方向目前國內(nèi)外尚屬空白.擁有較大的理論和應川價位。
其最終研究成果也將直接應用于實際的車銑加工生產(chǎn)中，對于生產(chǎn)
過程中刀具狀態(tài)監(jiān)測及生產(chǎn)效率的提高能起到理論支撐的作用。

微小型車銑復合加工刀具磨破損檢測技術

  由于刀具的破損過程伴隨的信號以及引起的切削力、功率
變化都比較明顯。因此對刀具破損的檢測相對比較容易，現(xiàn)在國內(nèi)
外已經(jīng)有了比較成熟的刀具破損的檢測技術和儀器設備。相對刀具
破損而言，刀具的房損是一個漸進的過程，磨損引起的切削力、功
率等物理量的變化比較小，監(jiān)測起來相對比較困難，目前國內(nèi)外對
刀具的磨板狀態(tài)的檢測技術尚處于研究探索的發(fā)展階段。在傳統(tǒng)的
切削加工過程中，刀其磨損狀態(tài)的檢測需要加工工人根據(jù)自身的技
術經(jīng)驗來估計刀具的磨損程度，例如辨別切屑顏色和加工過程中的
噪聲等。隨著近年來數(shù)控技術和機械制造加工技術的發(fā)展，在自動
化生產(chǎn)加工過程中，則迫切需要加工系統(tǒng)能夠自動判斷刀具的當前
狀態(tài)，以避免由于刀具磨損量高于磨鈍標準而造成的加工工件的質
址和精度下降或其他更嚴重的后果，同時也提高了生產(chǎn)效率，降低
了生產(chǎn)成本。由此可以看出，刀具狀態(tài)檢測技術在現(xiàn)代化機床加工
中有著十分重要的愈義和實用價值，并逐漸成為現(xiàn)代化、自動化和
柔性化制造系統(tǒng)的關鍵技術。

  在傳統(tǒng)加工中，操作人員是依據(jù)刀具壽命管理規(guī)定來決定
何時換刀，以此來保證刀具的切削性能并防止“打刀”現(xiàn)象發(fā)生，
但因為刀具壽命的隨機性，其壽命極限估計往往過于保守，以致大
部分刀具未能充分利用。解決這些問題的關鍵在于了解刀具實際狀
態(tài)，并根據(jù)監(jiān)淵的結果采取適當?shù)拇胧?，這是提高生產(chǎn)率、提高加
工質址和助強安全保障的有效手段。因此，刀具磨損檢側方法，特
別是針對車銑過程的刀具磨損檢測已經(jīng)成為覓待解決的問題。

  許多學者通過側量切削力或振動信號等間接淵量方法來預
側、檢測刀具磨損情況，并對刀其磨損響應仇進行建模分析。然而
此種測量方法通常要采用非常昂貴的側金設備.且很難建立起相應
的刀具磨損量側量標準。因此在工業(yè)中采用此種刀具壽命分析方法
成本高、效率低且精度較差。同時還有一些學者嘗試使川機器視覺
的方法來對刀具磨損情況進行在位檢測

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